Fizyka i Chemia Ziemi

Transkrypt

1 Fizyka i Chemia Ziemi Temat 1: Wszechświat, kwarki cząstki elementarne, atomy, gwiazdy, galaktyki. T.J. Jopek jopek@amu.edu.pl IOA UAM T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 1

2 Wszechświat - obserwacje okiem nieuzbrojonym Dzień: Słońce obiekt dominujący, niebieski kolor nieba T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 2

3 Obserwacje okiem nieuzbrojonym Wschód, zachód słońca T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 3

4 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 4

5 Obserwacje okiem nieuzbrojonym Wschód, zachód Księżyca T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 5

6 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 6

7 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 7

8 T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 8

9 Jaki jest Wszechświat? Zasady kosmologii i fizyki: Wszechświat jest jednorodny i izotropowy, (z dowolnego miejsca w dowolnym kierunku, wszechświat wygląda tak samo), prawa fizyki są wszędzie takie same T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 9

10 Przybliżenie zerowe - Wszechświat jest jednorodny i izotropowy. Jednorodność, izotropowość mają miejsce jedynie w przypadku bardzo dużej skali. Kosmologia nie zajmuje się gwiazdami ale światem galaktyk ( pyłem galaktyk ). Zasady kosmologiczne to konsekwencje różnego rodzaju obserwacji, np. : położenia galaktyk odległych o więcej niż 150 Mpc. Sloan Digital Sky Survey) Sloan Digital Sky Survey) T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 10

11 Przybliżenie zerowe - Wszechświat jest jednorodny i izotropowy. Jednorodność, izotropowość mają miejsce jedynie w przypadku bardzo dużej skali. Rozkład przesunięć linii widmowych galaktyk Sloan Digital Sky Survey T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 11

12 Jaki jest Wszechświat? Z definicji Wszechświat jest jeden. Wszechświat miał początek. Jako pierwsze powstały: o czas i przestrzeń (czasoprzestrzeń), o materia i energia. Galaktyki, gwiazdy (10 80 atomów), 0,005 0,045 Materia międzygalaktyczna (wodór ) Ciemna materia 0,24 0,71 Ciemna energia T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 12

13 Współczesny model Wszechświata (symulacja komputerowa) Widzialna składowa Wszechświata to piana galaktyk: ściany, włókna i pustki T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 13

14 Położenia odległych. galaktyk Ściana Północna Ściana południowa. Pustki T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 14 Sloan Digital Sky Survey)

15 Jaki jest Wszechświat? Wszechświat rozszerza się: galaktyki oddalają się od siebie T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 15

16 Ucieczka galaktyk W 1929 r. Edwin Hubble i Milton Humason podają związek między szybkością oddalania się i odległością odległych galaktyk v dd H0 dt D v szybkość D odległość H 0 = 71.0 ± 2.5 (km/s)/mpc stała Hubble Galaktyki oddalają się od nas z prędkością proporcjonalną do ich odległości T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 16

17 Jednostki odległości w astronomii Jednostka Astronomiczna - JA: 1 JA = m ( ~150 mln km, średnia odległosć Ziemi od Słońca) Parsek - pc 1 pc = JA 3, m 1 pc 3,2616 roku świetlnego kiloparsek (kpc) = 10 3 pc megaparsek (Mpc) = 10 6 pc gigaparsek (Gpc) = 10 9 pc Rok świetlny odległość jaką przebywa światło w ciągu jednego roku T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 17

18 Uwaga! Wzrost odległości pomiędzy galaktykami jest konsekwencją rozszerzania się Wszechświata. Przestrzeń rozszerza się, a wraz z nią poruszają się galaktyki CBS College Publishing Analogia z pieczeniem ciasta z rodzynkami. Odległości między rodzynkami powiększają się w miarę jak ciasto rośnie T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 18

19 Uwaga! W rezultacie rozszerzania przestrzeni obserwujemy poczerwienienie galaktyk tzw. kosmologiczne przesunięcie ku czerwieni linii widmowych docierającego do obserwatora. światła galaktyk. Uniwersalne rozszerzanie się podpowiada konieczność początku Wszechświata, miał on miejsce ok. 14 miliardów lat temu. Wiek wszechświata równy jest odwrotności stałej Hubble t 1 H lat T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 19

20 Widmo promieniowania E-M Obserwacja widma (spektrum) promieniowania E-M Źródło światła białego Szklany pryzmat Widmo T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 20

21 Widmo promieniowania E-M Układ z siatką dyfrakcyjną Drukowanie siatek dyfrakcyjnych T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 21

22 Rodzaje widma promieniowania E-M Gęsta i gorąca materia Siatka dyfrakcyjna Widmo ciągłe Gorący gaz Widmo emisyjne Chłodny gaz Widmo absorbcyjne λ 1 λ 2 Położenia linii odpowiadają różnym długością fal promieniowania T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 22

23 Widmo absorpcyjne Słońca Widmo emisyjne wodoru Hel Układ linii widmowych jest charakterystyczny dla danego pierwiastka T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 23

24 Przesunięcie linii widmowych parametr z Widmo galaktyki w chwili emisji fotonów Miarą zmiany długości fali fotonu jest parametr z. Nazywany go parametrem przesunięcia ku czerwieni Widmo w momencie obserwacji fotonów z o e e λ e λ o T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 24

25 Ucieczki galaktyk Interpretując przesunięcie kosmologiczne jako efekt zjawiska Dopplera: o z c c v v 1 z v/c v c z 1 z gdzie: v radialna szybkość obiektu, c - szybkość światła w próżni kwazar 3C273 z=0.158 Galaktyka UDFy , z = T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 25

26 Z czego zbudowany jest Wszechświat Źródła materii - cząstek Wszechświata to procesy mające miejsce w pierwszych milisekundach od jego początku. Co to za cząstki, jakie są ich własności - odpowiedzi udziela fizyka cząstek elementarnych. Wielu pierwotnych cząstek obecnie nie napotykamy w przestrzeni kosmicznej. Są bowiem bardzo nietrwałe. I dlatego chcąc je poznać, fizycy muszą sztucznie stwarzać warunki podobne do tych z pierwszych chwil istnienia Wszechświata T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 26

27 Cząstki elementarne Materia widoma Wszechświata składa się z protonów, neutronów i elektronów. elektron - zidentyfikowano jako cząstkę w roku 1897, Thomson. proton - doświadczenia z 1911, , Rutherford. neutron 1932, James Chadwick. Cząstki te wystarczają do zrozumienia budowy atomu, rozpadu α Zrozumienie rozpadu β wymagało przyjęcia hipotezy o istnieniu cząstki neutrino. Wielu fizyków sadziło, że niewiele już potrzeba do ostatecznego poznania struktury materii T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 27

28 Cząstki elementarne Tymczasem w latach odkrywano coraz to nowe cząstki Obok nazw określano je symbolami: μ - mion, π - pion, K - kaon, Σ sigma. Nowe cząstki okazały się bardzo nietrwałe i ulegały spontanicznym przemianom w inne cząstki.np. π μ + ν Czas ich połowicznego zaniku sek. O istnieniu wielu z nich świadczą jedynie dowody pośrednie T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 28

29 Cząstki elementarne Nowe cząstki wytwarzane są w wyniku zderzeń przeciwbieżnych wiązek protonów lub elektronów przyspieszonych w urządzeniach zwanych akceleratorami. Akcelerator w CERN pod Genewą T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 29

30 Tory rozpędzonych cząstek sfotografowane w komorze pęcherzykowej F Siła Lorenza B F qv B z y qv B F x T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 30

31 Podział cząstek elementarnych Znamy kilkaset cząstek elementarnych, by się nie pogubić uporządkowano je w oparciu o proste kryteria fizyczne: I. Podział ze względu na wartość własnego momentu pędu (tzw. spinu) fermiony spin połówkowy bozony spin całkowity elektron, proton, neutron foton jądro deuteru gluon T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 31

32 Podział cząstek elementarnych W 1928 r. Dirac przewidział istnienie anty elektronu pozyton e +. W 1932 roku pozyton zostaje odkryty przez Andersona. Z czasem stało się jasne, że każda cząstka ma odpowiadającą jej antycząstkę. Kiedy spotkają się cząstka z antycząstką, obydwie ulegają anihilacji. Rozumiemy przez to, że cząstka i antycząstka znikają, a ich całkowita energia pojawia się w innej postaci, np. postaci dwóch fotonów: e - + e + γ + γ II. Podział na cząstki i antycząstki. cząstka e - elektron, p proton μ - mion antycząstka e + pozyton, p - proton μ + mion, T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 32

33 Podział cząstek elementarnych III. Podział ze względu na oddziaływania w jakich cząstki biorą udział hadrony oddziaływania silne leptony oddziaływania słabe proton, neutron, pion, elektron, neutrino elektronowe neutrino mionowe, taon, neutrino taonowe, T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 33

34 Podział cząstek elementarnych IV. Podział hadronów ze względu na spin mezony jeśli są bozonami bariony jeśli są fermionami pion, kaon, eta, proton neutron, sigma, T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 34

35 Reakcje między cząstkami elementarnymi Na drodze jądrowych oddziaływań słabych i silnych, cząstki elementarne mogą uczestniczyć w rozmaitych procesach (reakcjach). Nie wszystkie procesy są dozwolone, ale jedynie te, które spełniają odpowiednie prawa zachowania: prawo zachowania liczby leptonowej, prawo zachowania liczby barionowej. Przykład. Możliwy jest taki proces rozpadu leptonu antymionu μ + e e Natomiast proces rozpadu protonu, w rzeczywistości nigdy nie zachodzi: p e e T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 35

36 Model kwarkowy W roku 1964 Gell-Mann i Zweig zauważyli, że wiele własności mezonów i barionów łatwo wyjaśnić jeśli przyjmie się hipotezę, że są one zbudowane z mniejszych składowych. Gell-Mann nazwał te składniki kwarkami. Hipoteza okazała się owocna i wkrótce potwierdzono ją doświadczalnie. Istnieje sześć kwarków i sześć odpowiadających im antykwarków: Kwark Symbol Masa [MeV/c 2 ] ładunek liczba barionowa górny u 5 +2/3 +1/3 dolny d 10-1/3 +1/3 powabny c /3 +1/3 dziwny s 200-1/3 +1/3 wysoki t /3 +1/3 niski b /3 +1/3 Nazwy górny, dolny, wzięte razem nazywane są zapachami kwarków T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 36

37 Bariony, mezony i kwarki Każdy barion zbudowany jest z trzech kwarków. Proton składa się z kwarków u, u, d. 1 3 Ładunek protonu jest równy: q ( uud ) Mezony zbudowane są z par kwark-antykwark. Mezon π + zbudowany jest z kwarka górnego i antykwarka dolnego. Ładunek pionu π + wynosi: q( ud ) T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 37

38 Oddziaływania podstawowe i cząstki pośredniczące: oddziaływanie elektromagnetyczne (cząstka foton), oddziaływanie jądrowe słabe (cząstki W, Z) oddziaływanie jądrowe silne (cząstki gluon, pion), oddziaływanie grawitacyjne. (cząstka grawiton) T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 38

39 Odziaływanie EM W latach Maxewll wykazał, że traktowane dotąd oddzielnie siły elektryczne i magnetyczne są różnymi przejawami jednego oddziaływania elektromagnetycznego. Konsekwencją prac Maxewlla była możliwość generowania fali elektromagnetycznej, rozchodzącej się w próżni z prędkością światła c. Istnienie fal E-M potwierdził w 1888 r. doświadczalnie Hertz. Osiągnięcie Maxwella i Hertza stanowi pierwszy w historii fizyki przykład unifikacji oddziaływań T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 39

40 Oddziaływanie EM 2006 Encyklopedia Wszechświata, PWN T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 40

41 Oddziaływania Słabe 2006 Encyklopedia Wszechświata, PWN Oddziaływania słabe i oddziaływania E-M, okazały się być przejawami bardziej ogólnego oddziaływania elektrosłabego T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 43

42 Oddziaływania silne Oddziaływania silne wiążą ze sobą kwarki we wnętrzu hadronów. Cząstki w nich pośredniczące nazywamy gluonami. Teoria zakłada, że każdy zapach kwarka występuje w trzech odmianach: czerwonej, żółtej i niebieskiej. Mamy zatem 3 kwarki górne, 3 kwarki dolne Dlatego oddziaływanie pomiędzy kwarkami nazywane jest oddziaływaniem kolorowym, a jego teoria to chromodynamika kwantowa Encyklopedia Wszechświata, PWN T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 44

43 Oddziaływania silne 2006 Encyklopedia Wszechświata, PWN T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 45

44 Oddziaływania grawitacyjne Grawitacja to najbardziej powszechne oddziaływanie, obejmuje najodleglejsze obszary Wszechświata. Jest to oddziaływanie przyciągające, dalekiego zasięgu i znacznie słabsze od np. oddziaływań elektromagnetycznych. Stosunek siły elektrycznej do siły grawitacyjnej wynosi: F F Hipotetyczne cząstki w nich pośredniczące nazywane są grawitonami. Teorią najpełniej opisująca grawitację jest ogólna teoria względności. e g T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 46

45 GUT - Grand Unification Theory GUT to teorie, które próbują połączyć oddziaływania elektrosłabe i oddziaływania jądrowe silne. Jak dotąd, żadna z dotychczasowych teorii wielkiej unifikacji nie została potwierdzona doświadczalnie. Marzeniem fizyków jest teoria obejmująca swym zasięgiem także grawitację i jej hipotetyczną cząstkę pośredniczącą grawiton. Byłaby to teoria wszystkiego T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 47

46 Zwięzła historia Wszechświata Wiadomości na temat elektronu, neutrina, neutronu i protonu wystarczą do poznania budowy otaczającego nas świata. By zrozumieć w jaki sposób ten świat powstał musimy poznać pozostałe cząstki elementarne. Otaczający nas świat jest dla tych cząstek zbyt zimny. W skali energetycznej we wnętrzu Słońca, kt jest rzędu 1keV. By obserwować cząstki elementarne potrzeba energii GeV, TeV. Dlatego musimy budować akceleratory T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 48

47 Zwięzła historia Wszechświata 14 miliardów lat temu Wszechświat osobliwością - był bardzo mały, gęsty i gorący. W tych ekstremalnych warunkach doszło do Wielkiego Wybuchu, do zaistnienia kwarków, utworzenia z nich barionów, atomów, a dalej gwiazd, galaktyk i życia na Ziemi. Proces powstania Wszechświata możemy śledzić do tzw. ery Plancka, trwającej do momentu sekundy od Wielkiego Wybuchu. W erze Plancka cztery podstawowe oddziaływania stanowiły jedność. W trakcie stygnięcia Wszechświata kolejno oddzielały się od siebie T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 49

48 Zwięzła historia Wszechświata Po erze Plancka nastąpiła era inflacji gwałtownego wzrostu rozmiaru Wszechświata. Gdyby jej nie było, to w chwili obecnej odległe obszary Wszechświata miałyby różną gęstość i temperaturę. Inflacja trwała ~10-35 sek Encyklopedia Wszechświata, PWN T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 50

49 Promieniowanie reliktowe (mikrofalowe promieniowanie tła) Jest to promieniowanie o temperaturze ciała doskonale czarnego ~2.7 K, o niemal izotropowym rozkładzie. Bez inflacji Wszechświata, nie można wyjaśnić pochodzenia tak wysokiej izotropowości tego promieniowania. Kolor niebieski T= K Kolor czerwony T= K Rozkład temperatury promieniowania tła. ( Misja Wilkinson Microwave Anizotropy Probe) T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 51

50 But, in 1964, the radiation predicted by Gamov was finally detected, with this antenna antenna Wilson Penzias by Penzias and Wilson, two physicists from the Bell labs, who got the Nobel prize in T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 52

51 Zwięzła historia Wszechświata Era Plancka??? 43 t 10 s; T 10 Era inflacji, GUT 33 t 10 s; T 10 Era kwarków 6 t 10 s; T 10 Era hadronowa 3 t 10 s; T 10 Era leptonowa t 1s; T K K K K K Era nukleosyntezy Początek zaczynają działać prawa fizyki, GUT i grawitacja. Rozpoczyna się gwałtowne rozszerzanie Wszechświata (inflacja) od rozmiaru protonu do grejfrutu. Temperatura maleje do wartości w której dochodzi do spontanicznego złamania symetrii teorii GUT Na skutek inflacji Wszechświat zwiększył rozmiary około razy. Powstają kwarki fotony, leptony plazma ( zupa ) cząstek. Podział oddziaływania elektrosłabego. Łączą się kwarki, powstają hadrony: protony, neutrony i inne cząstki i antycząstki. Tworzy się niewielka przewaga protonów, na każde 10 8 antyprotonów istnieje o 1 proton więcej. Dzięki tej nadwyżce utworzy się świat dzisiejszy. Na każdy pozostały po anihilacji proton i neutron przypada ogromna liczba fotonów. Występuje bardzo duża liczba leptonów (elektronów, neutrin i ich antycząstek). Pod koniec ery następuje anihilacja elektronów z pozytonami, Neutrony stopniowo przekształcają się w protonu, gdy na każdy neutron przypada 7 neutronów większość tych barionów utworzyła jadra helu T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 53

52 Zwięzła historia Wszechświata t 200s; T 10 Era Nieprzeźroczysta t T 3000K lat Era materii Era Galaktyk K t 10 9 lat; T 70K 9 t 1410 lat; T 0K Era współczesna 8 W tym okresie materia składa się głównie z elektronów, protonów i jąder deuteru, helu, litu. Fotony nie mogą swobodnie się poruszać, bowiem ustawicznie oddziałują z materią. Wszechświat jest nieprzeźroczysty jakby pogrążony we mgle Pod koniec tej ery istniało znacznie więcej protonów niż jąder helu. Zaczynają powstawać atomy, przewaga liczby atomów wodoru nad liczba atomami helu (9 do1). Większość elektronów została związana w atomach. Fotony mogą już swobodnie poruszać się po całym Wszechświecie, powstaje promieniowanie reliktowe. Pod wpływem grawitacji atomy wodoru i helu tworzą skupiska inicjujące powstawanie gwiazd i galaktyk. Powstanie pierwszych gwiazd i galaktyk, układów planetarnych. Początki życia galaktyk, gwiazd, atomów. Rozwój cywilizacji, pierwsze próby modelowania Wszechświata T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 54

53 Los Wszechświata Wszechświatowi pisany jest koniec w zależności od gęstości masy-energii Wszechświata oraz od wpływu ciemnej energii T.J.Jopek, Wszechswiat, kwarki... 55

54 Los Wszechświata gęstość średnia i krytyczna Krzywizna przestrzeni Wszechświata zależy stosunku gęstości średniej Wszechświata do tzw. gęstości krytycznej: Gęstość krytyczna Wszechświata: kr 2 3H G 110 [ gcm ] H 0 - stała Hubble, G stała grawitacji. Gęstość średnia Wszechświata: 29 3 sr 110 [ gcm ] T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 56

55 Los Wszechświata Zgodnie z modelami matematycznymi o geometrii przestrzeni Wszechświata decyduje kosmologiczny parametr gęstości Ω 0 : Przestrzeń zamknięta 0 sr kr. Przestrzeń otwarta Współczesne badania wykazują, że Wszechświat jest przestrzennie niemal idealnie płaski. (Posiada zerową krzywiznę) Przestrzeń płaska T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 57

56 Los Wszechświata Do lat 1990-tych sądzono, że wartość parametru gęstości Ω 0 przesądza o losach Wszechświata. Tak jednak nie jest i dzisiaj wiadomo, że należy jeszcze uwzględnić wpływ ciemnej energii T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 58

57 Los Wszechświata: ciemna energia Na trop ciemnej energii natrafiono badając supernowe typu Ia. Znając odległości i przesunięcia ku czerwieni macierzystych galaktyk gwiazd supernowych, można określić tempo rozszerzania się Wszechświata w różnych momentach jego historii. Z obliczeń wynika, że ekspansja Wszechświata przyspiesza. Jakaś odpychająca siła przeciwdziała sile grawitacji. Tę tajemniczą siłę nazwano ciemną energią. Ciemna energia rozwiązuje problem brakującej masy-energii Wszechświata, niezbędnej do jego spłaszczenia. Zmienia też liczbę możliwych zakończeń życia Wszechświata T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 59

58 Los Wszechświata 4 scenariusze W zależności od przyszłego zachowania ciemnej energii oraz średniej gęstości Wszechświata, możliwych jest kilka zakończeń jego życia: Wielki Skurcz Wielki Chłód Zmodyfikowany Wielki Chłód Wielkie rozerwanie T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 60

59 Losy Wszechświata? Wielki Skurcz to odwrotność Wielkiego Wybuchu. Cała materia i energia zapadają się w nieskończenie gorącą i gęstą osobliwość. Obecnie ten scenariusz wydaje się najmniej prawdopodobny. Wielki Chłód. Jeżeli ρ sr jest równa bądź nieco mniejsza od ρ kr, a wpływ ciemnej energii będzie się zmniejszać, ekspansja będzie ulegać spowolnieniu, ale nigdy nie ustanie. Po niewyobrażalnie długim czasie Wszechświat pogrąży się w Wielkim Chłodzie T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 61

60 Losy Wszechświata? Zmodyfikowany Wielki Chłód.Jeżeli wpływ ciemnej energii będzie zawsze tak duży jak obecnie, Wszechświat będzie się rozszerzać coraz szybciej. Struktury niezwiązane grawitacją będą się od siebie oddalać z prędkością, która przewyższy prędkość światła. Przestrzeń może tak ekspandować, materia i promieniowanie nie. Końcem Wszechświata będzie tu również Wielki Chłód. Wielkie Rozerwanie. Jeżeli moc ciemnej energii będzie coraz większa, przewyższy ona wszystkie oddziaływania podstawowe Wszechświat ulegnie rozerwaniu w skali czasu mld. lat. Najpierw rozerwane zostaną galaktyki, dalej układy planetarne atomy T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 62

61 Los Wszechświata zimna śmierć Jeżeli Wszechświatowi pisany jest Wielki Chłód wówczas jego śmierć będzie powolna: w ciągu lat galaktyki zużyją cały gaz potrzebny do powstawania gwiazd, po latach większość materii będzie uwięziona w martwych gwiazdach takich jak czarne dziury, wypalone białe karły, po latach protony zaczną rozpadać się na fotony, elektrony, pozytony i neutrina, po kolejnych latach czarne dziury zaczną parować wysyłając cząstki i promieniowanie, po latach zimny i ciemny wszechświat wypełniać będzie rzadkie morze fotonów i cząstek elementarnych T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 63

62 Starożytne modele Wszechświata Sumerowie, Babilończycy, Chaldejczycy, Hebrajczycy T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 64

63 Starożytne modele Wszechświata Egipt Majowie T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 65

64 Starożytne modele Wszechświata Indie T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 66

65 Starożytne modele Wszechświata Grecy,... Ptolemeusz T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 67

66 deferent epicykl Geocentryczny Układ Planetarny (Wersja uproszczona) T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 68

67 Nowożytne modele Wszechświata Europa, Polska T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 69

68 Modele Wszechświata Dlaczego współczesne modele są bliższe prawdy? Czy jesteśmy bardziej inteligentni od astronomów starożytnych? Opanowaliśmy metodę naukową i rozwinęliśmy technikę. Dlaczego współczesna nauka i technika powstały w Europie a nie w Egipcie, Babilonie, Chinach, Indiach, Ameryce...? T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 70

69 Metoda naukowa Stawianie problemów - hipotez, które można weryfikować. W naukach przyrodniczych, weryfikacja hipotezy pociąga jej konfrontację z doświadczeniem. Hipoteza sprzeczna z doświadczeniem jest odrzucana T.J.Jopek, Fizyka i chemia Ziemi 71